Vad Ferrovanadium är
Ferrovanadium är en järn-vanadinlegering som används för att införa vanadin i stål och gjutjärn. Kommersiella kvaliteter innehåller mellan cirka 35 % och 85 % vanadin, även om handeln är koncentrerad till två av dem. I det kinesiska systemet som omfattas av GB/T 4139 specificeras FeV50 med vanadin vid 48,0-55,0 % och FeV80 med vanadin vid 78,0-82,0 %. ISO 5451 ger specifikation och leveransvillkor för internationella kontrakt, och ASTM A102 är motsvarande amerikanska specifikation.
Vanadin är en stark karbid- och nitridbildare, vilket är hela anledningen till att legeringen finns. Det tillsätts inte som ett billigt fyllmedel; den tillsätts i små, noggrant vägda mängder för att förändra den färdiga produktens mikrostruktur.
Hur det produceras
Råvaran är vanadinpentoxidflingor, framställda av vanadin-haltig slagg eller från andra vanadin-haltiga rester. Oxiden reduceras aluminotermiskt, det vill säga med aluminium som reduktionsmedel, i en reaktion av typen termit- som producerar smält ferrovanadium och en kalciumaluminatslagg. Metallen tappas, kyls och krossas till den beställda storleken, och på vissa vägar förfinas den ytterligare för att sänka aluminium- och kolsiffrorna för de lägre-kolhalterna. Eftersom aluminium är reduktionsmedlet, är aluminiumresterna i den färdiga legeringen ett verkligt specifikationsobjekt snarare än ett förbiseende.
Vad vanadin gör i stål
Vanadin löst i austenit fälls ut som vanadinkarbonitrid under valsning och kylning. Dessa fäller ut stiftkornsgränser och ger nederbördsförstärkning, vilket gör att en ståltillverkare kan nå ett hållfasthetsmål med mindre kol och därmed bättre seghet och svetsbarhet. Det är grunden för mikrolegerade hög-hållfasta låg-legerade stål, där vanadin används ensamt eller i kombination med niob och titan vid typiska tillsatsnivåer på cirka 0,02-0,10 %. Vanadin finns också i mycket högre halter i verktygs- och formstål, i höghastighetsstål och i vissa räls- och smideskvaliteter, där slitstyrka och hethårdhet spelar roll.
Specifikationer och vad köpare bör verifiera
En inköpsorder för ferrovanadium bör namnge kvalitet, produktstandard och storleksskärning. Certifikatet ska då redovisa vanadin, kisel, aluminium, kol, svavel och fosfor, plus storleksanalys och fukt. Aluminium och kisel påverkar återvinningen och slaggtillståndet i skänken, och kol påverkar vilken stålkvalitet tillsatsen är lämplig för, så det är inga sekundärsiffror.
| Kvalitet | Vanadium sortiment | Typisk tillämpning |
|---|---|---|
| FeV50 | 48.0-55.0 % | Allmänna mikrolegeringar och verktygsståltillsatser |
| FeV80 | 78.0-82.0 % | Hög-stål och lägre frakt per enhet vanadin |
| Nitrerat ferrovanadium | Vanadin med kontrollerad kvävetillsats | Kvaliteter där kväve också legeras |
Förhållandet mellan ferrovanadium och industriella material är okomplicerat: det sitter längst upp i en kedja som börjar med vanadin-bärande malm och slagg och slutar i en valsad balk, en skena, ett verktyg eller ett smide. En förändring i tillgången på vanadinråvara når stålverket som en förändring av ferrovanadiumpriset och, om förändringen är stor, som en förändring av hur mycket vanadin en given kvalitet tillåts innehålla.
Förvaring, hantering och återvinning
Ferrovanadium levereras som klumpar, vanligtvis i intervallet 10-50 mm, förpackade i stålfat eller 1 000 kg påsar. Den bör förvaras torrt eftersom fukt ger vikt utan att tillsätta vanadin och orsakar gas i skänken. Återvinningen beror mycket mer på tillsatspraxis än på själva legeringen: tillsatser gjorda med tillräcklig omrörning och med deoxidationssekvensen under kontroll återvinner mer av vanadin än tillsatser som tippas på en kall slagg. Bitar som är för grova för den tillgängliga upplösningstiden bör silas bort snarare än laddas och förloras.
Vanliga frågor
Q:Vad används ferrovanadium till?
S: Det är det huvudsakliga tillskottet som används för att införa vanadin i mikrolegerade hög-hållfasta stål, verktygs- och formstål och vissa räls- och smideskvaliteter, där vanadinkarbonitridutfällning styr kornstorlek och styrka.
Q:Vad är skillnaden mellan FeV50 och FeV80?
S: Båda är samma familj av legeringar. FeV80 bär 78,0-82,0 % vanadin mot 48,0-55,0 % för FeV50, så det behövs mindre material per enhet vanadin, vilket minskar frakt- och hanteringskostnaderna.
Q:Vilken standard ska anges på beställningen?
A: GB/T 4139 för kinesiska kvaliteter, ISO 5451 för internationella kontrakt och ASTM A102 för nordamerikanska inköp. Gradbeteckningen och storleksskärningen ska finnas vid sidan av standarden.
Q:Varför spelar aluminiuminnehållet någon roll?
S: Aluminium är reduktionsmedel i produktionen. Rester av aluminium påverkar syrebalansen och slaggen i skänken, och vissa stålspecifikationer sätter ett lågt tak för surt-lösligt aluminium, så figuren måste vara certifierad.
Q:Hur mycket vanadin tillsätts normalt stål?
S: Mikrolegerade kvaliteter använder vanligtvis cirka 0,02-0,10 % vanadin. Verktygs-, form- och höghastighetsstål använder mycket högre tillsatser, ofta över 1 %, eftersom nötningsbeständighet snarare än svetsbarhet är målet.
Q:Hur ska en försändelse kontrolleras vid ankomst?
S: Väg förpackningen, jämför storleksfördelningen med kontraktet, kontrollera fukt och jämför den certifierade kemin med det bevarade provet och standarden som anges på beställningen.